PROTO Deep Drawing (Tiefziehverfahren)
Tiefziehen für kleine und mittlere Serien
Das Tiefziehen ist ein Verfahren, bei dem eine Metallplatte durch hydraulische oder mechanische Pressen in eine bestimmte Form gezogen wird. Dabei wird die Metallplatte durch den Zug von einer Ziehplatte in eine Form gebracht. Die Platte wird dabei in eine spezielle Ziehmatrize eingelegt und von oben durch einen Stempel in die Matrize gezogen. Durch den Zug wird die Metallplatte plastisch verformt und die gewünschte Form entsteht.
Unser Angebot im Bereich Druckguss
Das Verfahren Druckguss
Druckguss ist ein industrielles Gießverfahren zur Herstellung von Gussteilen in Aluminium, Zink, Magnesium oder Messing. Das geschmolzene Metall wird unter hohem Druck in die Gussform gepresst, woraus es nach der Erstarrung automatisch ausgeworfen wird. Ein Druckguss-Werkzeug kann mehrere Formnester (Cavities) enthalten. Durch die hohe Mengenleistung können je nach Werkzeug Serien von ca. 300 bis 400.000 Formteilen erreicht werden. Das Druckgießen erlaubt geringe Wandstärken sowie glatte Flächen und Kanten. Wegen der hohen Festigkeit, guten Maßhaltigkeit und Wiederholgenauigkeit ist Druckguss auch für komplexe Bauteile und anspruchsvolle Anwendungen das bezüglich Qualität und Wirtschaftlichkeit optimale Gussverfahren.
Wir arbeiten mit Kaltkammer- und Warmkammer-Druckgießmaschinen mit bis zu 1.200 t Schließkraft und haben uns auf Qualitätswerkzeuge mit einer Auslegung auf kleine und mittlere Losgrößen spezialisiert. Je nach Design und Konstruktionsauslegung des Bauteils sind im Aluminiumdruckguss Losgrößen bis 100.000 Schuss, im Zinkdruckguss 200.000 Schuss möglich. Für die Weiterbearbeitung der Gussteile auf hohem Qualitätsniveau stehen CNC-Bearbeitungszentren, Schleifmaschinen, Bohrmaschinen, Kugelstrahlanlage, 3D Messmaschine sowie entsprechendes Zubehör für die qualitätssensiblen Bereiche zur Verfügung. Auf Wunsch komplettieren wir Ihre Druckgussteile mit abgestimmten Bauteilen in anderen Fertigungsverfahren und montieren diese zu Modulen und Baugruppen.
Bauteile aus Druckguss finden für viele Industriezweige Verwendung für Gehäuse, Abdeckungen, Armaturen oder Beschläge. Je nach Anforderung liefern wir Druckguss-Oberflächen für dekorative Anwendungen, verbesserten Korrosionsschutz oder gesteigerte Verschleißfestigkeit. Druckgussteile können abhängig von Legierung und Nachbehandlung mit folgenden Oberflächen versehen werden: Sandstrahlen, Glasperlenstrahlen, Trowalisieren, Bürsten, Polieren, Phosphatieren, Chromatisieren, Pulverbeschichten, Nasslackieren, Eloxieren, Verkupfern, Vernickeln, Siebdruck oder Tampondruck.
Vorteile Tiefziehverfahren:
Durch das Tiefziehen können komplexe Bauteile mit hohen Präzisionsanforderungen hergestellt werden. Das Verfahren ermöglicht es, dünnwandige Bauteile mit hoher Stabilität und Festigkeit herzustellen, ohne zusätzliche Fügetechniken anwenden zu müssen. Zudem können durch das Verfahren komplexe Formen hergestellt werden, die mit anderen Fertigungsverfahren nicht möglich wären. Auch die Wirtschaftlichkeit des Tiefziehens ist aufgrund der hohen Produktionsgeschwindigkeit und geringen Materialverschwendung gegeben.
Materialauswahl und Vorbereitung:
Vor dem Tiefziehen muss das geeignete Material ausgewählt werden. Es sollte eine hohe Dehnbarkeit aufweisen, um dem hohen Zugbelastungen standhalten zu können. Die Metallplatte wird durch Glühen auf eine bestimmte Temperatur gebracht, um ihre Elastizität zu erhöhen und Risse zu vermeiden. Dadurch wird das Material weicher und dehnbarer, wodurch es besser in die gewünschte Form gezogen werden kann.
Ablauf des Tiefziehens:
Der Prozess des Tiefziehens beginnt mit der Auswahl der geeigneten Metalllegierung und der Vorbereitung der Metallplatte. Anschließend wird die Platte auf eine sogenannte Ziehplatte aufgelegt, die bereits die gewünschte Form besitzt. Mit Hilfe einer Presse wird die Platte dann in die Form gezogen. Dabei wird der Stempel in die Matrize eingeführt, wodurch die Metallplatte um die Matrize gezogen wird. Nach dem Ziehvorgang wird das Bauteil von der Matrize abgenommen und ggf. weiterbearbeitet.
Anwendungsbereiche des Tiefziehens:
In der Automobilindustrie werden durch das Tiefziehen beispielsweise Karosserieteile wie Türen, Motorhauben und Kotflügel hergestellt. Auch in der Verpackungsindustrie wird das Verfahren eingesetzt, um beispielsweise Dosen, Konservendosen oder Deckel herzustellen. Weitere Anwendungsgebiete sind die Herstellung von Schalen, Gehäusen und Abdeckungen.
Die Herstellung eines Prototyps mit dem Tiefziehverfahren erfordert Fachwissen in der Konstruktion, im Werkzeugbau und im Tiefziehprozess. Durch iterative Schritte und Feinabstimmung kann ein funktionsfähiger Prototyp hergestellt werden, der als Grundlage für die spätere Serienproduktion dient. Die Herstellung eines Prototyps mit dem Tiefziehverfahren erfolgt in der Regel in mehreren Schritten.
Hier ist ein typischer Ablauf zur Herstellung eines Tiefzieh-Prototyps:
- Design und Konstruktion: Zunächst wird das Design des Bauteils erstellt oder vorhandene CAD-Daten werden verwendet. Das Design muss die Anforderungen des Bauteils erfüllen und die Tiefziehbarkeit berücksichtigen. Es werden die Abmessungen, die Materialauswahl und andere technische Spezifikationen festgelegt.
- Werkzeugbau: Basierend auf dem Design wird ein Prototypenwerkzeug, auch als Prototypenmatrize oder Prototypenform bezeichnet, hergestellt. Dieses Werkzeug ist eine vereinfachte Version des späteren Serienwerkzeugs und ermöglicht die Herstellung des Prototyps. Es wird typischerweise aus Aluminium oder einem anderen leicht bearbeitbaren Material gefertigt.
- Materialauswahl und Vorbereitung: Das geeignete Material für den Prototyp wird ausgewählt, abhängig von den Anforderungen an das Bauteil wie Festigkeit, Duktilität und Kosten. Die Metallplatte oder das Blech wird dann entsprechend vorbereitet, zum Beispiel durch Glühen, um seine Elastizität zu erhöhen und Risse zu vermeiden.
- Tiefziehprozess: Die vorbereitete Metallplatte wird auf das Prototypenwerkzeug gelegt und mit einer Tiefziehpresse in das Werkzeug gezogen. Dabei wird der Stempel in die Matrize eingeführt, wodurch die Metallplatte um die Matrize gezogen wird und die gewünschte Form des Bauteils entsteht. Die Parameter wie Druck, Geschwindigkeit und Temperatur werden entsprechend eingestellt, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
- Nachbearbeitung: Nach dem Tiefziehvorgang wird der Prototyp aus der Matrize entnommen und auf mögliche Fehler oder Unvollkommenheiten überprüft. Gegebenenfalls werden weitere Bearbeitungsschritte wie das Schneiden, Entgraten oder Biegen durchgeführt, um das Bauteil zu vervollständigen.
- Test und Evaluierung: Der hergestellte Prototyp wird auf seine Maßhaltigkeit, Passgenauigkeit und Funktionalität überprüft. Er wird möglicherweise auch Belastungstests unterzogen, um seine Festigkeit und Stabilität zu bewerten. Falls nötig, können Anpassungen am Design oder am Werkzeug vorgenommen werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erreichen.
Entwicklungspartner für Tiefziehteile
Gern beraten wir Ihre Konstruktionsabteilung frühzeitig zu fertigungsbedingter Optimierung (Design to Cost), erstellen bei Bedarf 3D-Modelle, liefern Design- und Funktionsprototypen, erstellen standzeitoptimierte Druckgussformen und fertigen Ihre einbaufertigen Formteile oder Baugruppen.
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